Perfil de resistencia a drogas de primera línea y diversidad genómica de aislados de Mycobacterium tuberculosis en el distrito de San Juan de Lurigancho, 2013-2021

Abstract

La tuberculosis (TB) es una enfermedad infecto contagiosa causante de más de 1.3 millones de decesos anuales mundialmente. Últimamente, se ha evidenciado un incremento de cepas resistentes a antibióticos, catalogadas como multi drogo resistente (MDR) y extremadamente resistente (XDR), amenazando las metas mundiales para el control de esta patología. En Sudamérica, Perú presenta el mayor índice de tuberculosis MDR y XDR, y es el segundo país con mayor incidencia de tuberculosis en la región. La implementación de herramientas moleculares ha acelerado el diagnóstico de esta enfermedad, identificando casos resistentes a fármacos en menor tiempo en comparación de ensayos tradicionales basados en cultivos. El secuenciamiento de genoma completo (WGS, por sus siglas en inglés) es una herramienta de última generación que permite el análisis del genoma de TB, permitiendo predecir la resistencia a drogas de primera y segunda línea, e identificar linajes de TB, los cuales pueden presentar diferentes características de transmisibilidad, resistencia a drogas, eficacia de vacunas, etc. A pesar del grave problema de salud pública que representa la TB, los estudios de características genéticas y perfil de resistencia a fármacos en Perú, son limitados. En el presente estudio se empleó WGS para analizar y describir la diversidad genética, los patrones de resistencia a drogas de primera línea en cepas de M. tuberculosis, provenientes de pacientes atendidos en cinco centros de salud del distrito de San Juan de Lurigancho, durante el periodo 2013 – 2021. Se identificó a estreptomicina e isoniacida como las drogas con mayor frecuencia de resistencia fenotípica. Se registró una mayor prevalencia del linaje4 a comparación del linaje 2, siendo el sublinaje 4.1.2.1 el más prevalente, presentándose en28.4% de las muestras. La mayoría de mutaciones genéticas se asociaron a resistencias; evidenciándose una alta concordancia entre la resistencia fenotípica y la predicción de resistencia genómica determinados por el WGS.

Tuberculosis is an infectious disease causing over 1.3 million deaths annually worldwide. In recent years, an increase in clinical strains resistant to antibiotics, specifically those classified as multidrug-resistant (MDR) and extensively drug-resistant (XDR), has been observed, threatening the global goals set to control this pathology. In South America, Peru has the highest incidence of MDR and XDR tuberculosis and is the second country with the highest tuberculosis incidence in the region. The implementation of molecular tools has accelerated the diagnosis of this disease, enabling the identification of drug-resistant cases in a shorter time compared to traditional culture-based assays. Whole genome sequencing, a next generation tool, analyze TB genome, predicting first and second line TB drugs resistance; it also identifies TB line ages, which can present different patterns on transmissibility, drug resistance, vaccine efficacy, etc. Despite the serious public health problem that tuberculosis represents, studies focused on genetic characteristics and drug resistance profiles in tuberculosis in Peru are limited. In this study, whole-genome sequencing (WGS) was employed as a tool to analyze and describe the genetic diversity, patterns of resistance to first-line drugs in M. tuberculosis isolates from patients treated at five health centers in the San Juan de Lurigancho district during the period 2013–2021. Streptomycin and isoniazid were identified as the drugs with the highest frequency of phenotypic resistance. A higher prevalence of Lineage 4 was recorded compared to Lineage 2, with sub-lineage 4.1.2.1 being the most prevalent, presentin 28.4% of the samples. Most observed genetic mutations were associated with resistance,showing a high concordance between phenotypic resistance results and genomic predicted resistance results determined by WGS.